홍합이 물 속에서 ‘스파이더맨’ 보다 접착력이 더 강한 비결은

포스텍 차형준 교수팀, 홍합의 표면접착력·응집력 조절 메커니즘 밝혀

포스텍 연구팀이 물속에서 ‘스파이더맨’보다 강한 홍합의 강한 접착력의 비밀을 풀어냄으로써 기존보다 강력한 수중생체접착제 개발이 가능해졌다.

포스텍 차형준 교수팀은 홍합이 분비하는 접착 단백질들을 분석해 수중에서도 강력한 접착력을 갖는 두 분자, ‘도파’와 ‘라이신’을 확인하고 이들이 다양한 조건에서 서로 시너지를 낸다는 것을 밝혀냈다고 15일 밝혔다.

포스텍 차형준 교수

이제껏 수중접착 분야에서 관심을 받던 분자는 ‘도파’였다. 도파의 분자 모양을 모방해 수중 접착제를 만들곤 했다.

도파를 이용한 기존의 수중접착은 접착 표면과 접착제 사이의 인력인 표면접착력과 접착제 분자들 사이의 응집력을 조절하기 어려워 실제 홍합과 비슷한 수준의 강한 수중 접착제를 만들기에는 한계가 있었다. 그러나 이번 연구로 도파뿐 아니라 ‘라이신’ 분자도 수중접착에 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다.

연구팀은 홍합의 표면접착단백질의 서열에서 착안해 도파와 라이신의 거리가 각각 다른 단순한 펩타이드들을 합성하고 이들을 이용해 도파와 라이신의 거리에 따라 이들의 시너지가 표면접착력과 응집력에 다르게 작용한다는 메커니즘을 밝혔다.

이들 두 분자가 함께 이웃하는 경우, 펩타이드의 수중 표면접착력이 크게 증가하고 라이신 분자가 수중접착을 방해하는 접착 계면의 물 분자와 도파 분자 주위의 물 분자를 끌어당겨 수중 표면접착력을 증가시킨다는 것을 확인했다.

차 교수는 “수중접착에서 중요한 역할을 한다고 알려진 도파와 라이신 두 분자의 시너지에 관한 새로운 발견으로, 기존과 다른 차원의 수중생체접착제를 만들 수 있게 될 것”이라고 밝혔다.

포항=장영태 기자 [e-mail]